基于物联网的计算机实验中心管理研究

摘 要

物联网的存在，转变了物理设备与数据管理间彼此独立的思维模式，为实验室管理提供了新方法。物联网背景下，探讨计算机实验中心管理新途径，并提出以物联网技术为依托的实验室管理模式，能促进高校计算机实验中心的智能化管理与资源共享。文章将探讨物联网背景下的计算机实验中心管理问题。

【关键词】物联网 计算机实验中心 管理

计算机实验室，肩负着计算机实验教学的重要职责，是衡量高校计算机教学质量、学生动手能力与创造性思维的基本场所。所以，高校应将计算机实验室管理作为发展筹码。鉴于计算机实验室任务繁重，用机主体不稳定，操作不规范等原因，计算机故障时常发生。物联网技术的诞生，真正解决了计算机实验室管理问题。

1 物联网的基本结构

物联网即利用传感器、全球定位系统和射频识别（RFID）等传感装置和技术，实时采集所有需连接、监控的物体或过程，获取各类应用信息，并同互联网形成庞大网络。技术架构上，物联网包含感知层、应用层与网络层3个部分。感知层，由传感器、传感器网关组成，是物联网获取信息和辨别物体的基本来源。网络层，包含私有网络、有线、互联网与云计算平台等部分，目的为传递与处理感知层的相关信息。应用层，为物联网与用户（人、其他系统等）的接口。物联网可实现物理设备与数据管理的结合，为实验室管理提供了新方法。

2 基于物联网的计算机实验中心管理方案

2.1 实验设备管理

2.1.1 资产管理

资产管理，主要包含申购、报废设备，以及资产核查等。设备申购完成后，应将设备信息录入管理系统。设备采购，即实验设备维修时所需零部件，需在管理系统中做好采购、维修记录。设备报废，确认报废后，清除RFID标签标识，并记录报废状态、采取报废处理。设备遗失，在设备管理系统中记录遗失状态。资产核查，统计设备资产，保证设备物理与电子数据一致。

2.1.2 终端接入管理

终端基本信息，主要分为厂家、终端序列号、物联网客户信息等。其中，终端序列号通常由全网实行集中管理与分配。在终端首次应用时，终端序列号可向平台提出存储于终端的申请，并在平台进行人工预置。在物联网平台中，运营商管理员通过该平台，可更改接入密码或状态等信息。

2.1.3 共享管理

共享管理，主要是为非实验教学活动提供必要的场地与设备。通过在网上发布、共享实验设备，提升设备的利用率与效益。共享管理，大体分为实验室、设备租借两个部分。实验室租借，通常为租借计算机机房，用以开展学生培训、上机考试等实验教学外相关活动。设备租借，即提供小型机、网络测试仪等特殊设备租借服务。

2.2 物联网管理技术

2.2.1 RFID技术

射频识别技术（RFI）），为自动识别技术。主要借助射频信号，经空间耦合（电磁场）实现信息传达与识别。RFID系统涉及电子标签、读写器和天线等部分。

2.2.2 Zigbee技术

传感与控制设备通信，只需较低的反应时间即可，其能量消耗低，范围分布广。Zigbee，是距离短、架构简单的无线通信技术，使用频段2.4GHz，传输速率为20-250kB/s，可为无线网络中控制、传感设备通信提供较为完善的解决标准。

3 系统架构分析

根据计算机科学体系，实验室管理系统硬件平台架构可规划如图1。中心服务器，为整个实验室管理系统的基础，全部硬件连接与软件系统都集中在该服务器上。视频监控、门禁系统与服务器相通，全部数据均储存于磁盘阵列。实验室设备经交换机、服务器连通，主交换机则通过路由器、防火墙等接通Internet。以物联网技应用为基础，构建和实施以物联网为依托的实验室管理模式，并以此为模型实现对实验室设备的综合化管理，反馈设备运行状态，为实验室管理与开展教学提供物质保障。

4 结论

基于物联网感知层、应用层与网络层基本架构，充分借助信息获取技术与应用需求，将物联网技术融入实验室管理，促进实验室管理的智能化发展。

参考文献

[1]陈雅，徐省华.高校计算机实验室设备及实验教学管理现状的调查与分析[J].实验技术与管理，2010（10）.

[2]柴亚辉，涂春萍，刘觉夫，谢昕.基于云计算的计算机与软件实验资源管理[J].实验室研究与探索，2010（10）.

[3]王瑾.基于物联网的实验室管理技术[J].电脑知识与技术，2010（21）.

作者简介

丁辉（1980-），回族，陕西省西安市人。现为北方民族大学教师教学发展中心实验师，主要从事本科生计算机应用类课程教学及高校教师教学发展与继续教育培训相关的工作。

作者单位

北方民族大学 宁夏回族自治区银川市 750021